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Il est essentiel de comencer une soudure à arc électrique en établissant un arc stable entre 1'électrode de soudure et la piè ce soudée. Quoique dans certains cas, une soudure puisse commencr avec succès, si un arc stable n'a pas été établi, on peut obtenir une soudure de fini très pauvre ou faire fondre l'électrode sur la pièce. On perd ainsi du temps et de la matière à enlever du métal dans des soudures défectueuses et à séparer, des électrodes et du fondant qui adhèrent l'un à 1-',autre. En particulier, si on utilise la technique de soudure à 1.' arc submergé, on peut perdre du temps, à reconstituer la couverture de fondant.
Il est particulièrement important de démarrer l'opération de soudure avec un arc stable dans -le .cas demachines à souder dans lesquelles l'électrode se déplace
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automatiquement sur la pièce lorsqu'un arc est établi, car une lon- gueur appréciable de soudure défectueuse peut autremetn être produite avant qu'un arc stable soit établi.
Pour essayer d'établir un arc stable, on a proposé s'in- troduire une boulette de laine métallique, telle que de la laine d'cier, entre la pointe de l'électrode et la pièce. On a cependant constaté qu'il faut d'abord enlever ou gratter les battitures ou la rouille qui en pratioue sont presque toujours présentes sur la sur- face de la pièce à souder, afin d'établir un contact avec la boulet- te de laine métallique a.ui est ensuite déposée sur la surface traité, Cette opération prend du temps, particulièrement lorsque la soudure est intermittente., et en général on a constaté que cette technique n'est pas tout à fait sûre. De plus, 1a nature élastique de la laine métallique tend à déplacer les boulettes de leur position choisie.
L'invention procure un procédé sûr pour établir un arc stable qui normalement ne nécessite pas de traitement préliminaire de la surface de la pièce pour enlever les battitures ou la rouille, et qui consiste à placer un aggloméré apprprié, comme décrit ci- après., entre l'électrode et la pièce.
L'invention prévoit un aggloméré destiné à être utilisé pour établir un arc électrique stable entre une électrode de sou- dure et une pièce à travailler, qui comporte une masse agglomérée de métal pulvérulent ou d'oxyde de cadmium pulvérulent présentent une conductivité électrique telle qu'elle devient rapidement incna- descente losqu'elle est traversée par le courant de soudure, l'agglo- méré contenant des vides réels ou latents. Ces vides assurent une contraction de l'aggloméré lorsqu'il est porté à l'incandescence, ce qui contribue matériellement à former des intervalles dans lesquels les conditions sont idéales pour la formation de l'arc électrique La résistance électrique de l'aggloméré est avantageusement comprise entre 1/10 et 100 ohms.
L'aggloméré peut initialemetn être poreux ou être non po- reux pourvu qu'il contienne un ingrédient, car exemple du silicate @
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de sodium, qui se liquéfie ou se volatilise lorsdu passage du cou- rant de soudure pour établir les vides recuisdans l'aggloméré.
Le .métal de l'aggloméré doit être compatible avec le métal de soudure lorsque l'arc est établi .directement sur la ,pièce. Cepen- dant, si larc est établi entre l'électrode et une plaque de démarrage adjacente à la. pièce, le métal de l'aggloméré ne doit pas être com- patible avec le métal de soudure.
L'invention comprend un procédé pour établir un arc élec- trique entre une électrode de soudure et une pièce à travailler qui consiste à intercaler un aggloméré du type décrit plus haut entre l'électrode et la pièce à travailler et à faire passer un courant électrique à travers l'aggloméré.
Lorsqu'on utilise les agglomérés suivant l'invention pour amorcer l'arc, aucun raclage ou traitement spécial de la surface de la pièce n'est nécessaire excepté dans le cas inhabituel où une pellicule continue de substance isolante telle que de la peinture empêche un contact électrique entre l'aggloméré et la pièce. dans ce cas, il faut nettoyer la pièce pour assurer une bonne soudure.
Comme déjà décrit, la contraction de l'aggloméré peut éga- lement être assurée par une volatilisation ou une liouéfaction rapide d'une certaine proportion des particules dont l'aggloméré est composé et dans ce cas l'aggloméré peut en substance être massif ou présenter une porosité initiale faible ou nulle. On peut utiliser ce processus lorsqu'on incorpore plus d'une petite proportion en poids d'agents de stabilisation de l'arc métalliques ou non métalliques ou des désoxy dants dans l'aggloméré.
Il est également possible de faire l'agglomé- ré en oxyde de cadmium pulvérulent, avec ou sansmélange d'autres ingrédients, pourvu que l'aggloméré résultant, comme dans le cas des agglomérés métalliques, ait une conductivité électrique suffisante pour s'échauffer rapidement à une température élevée lorsque la ten- sion appliquée est celle normalement utilisée pour alimenter un arc de soudure métallique (25 à 110 volts courant alternatif ou courant continu), et ce chauffage provoque une contraction due à un frittage
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par volatilisation, par cuisson ou par liquéfaction.
Trois formes d'exécution d'agglomérés suivant l'invention sont représentées dans les dessins annexés.
L'élimination de toute nécessité de racler ou de dénuder spécialement du métal corrodé ou oxydé de la pièce dépend de la sur- face conductrice entre l'aggloméré et la pièce et de la pression exercée sur cette surface. En général, une grande surface de contact est souhaitable et l'aggloméré peut avantageusement avoir la forme d'une pastille 10, comme le montre la Fig. l, dont le diamètre est supérieur à sa hauteur. Il faut que les deux surfaces de contact de l'aggloméré soient au moins aussi conductrices que la masse de celui-ci. Une pastille ayant un diamètre compris 1/4 et 2 pouce (6,35 et 12,70 mm) est avantageuse pour la fabrication et l'emploi, et son épaisseur peut avantageusement être comprise entre 1/16 et 1/8 pouce (1,58 et 3,17 mm).
Evidemment, l'efficacité des résultats augmente à mesure que le volume de l'aggloméré diminue, pourvu que l'épaisseur et la surface de contact sur la pièce soient suffisantes, par suite du dérangement minimum de métal en fusion par la matière de l'agglo- méré et du prix de revient réduit.
L'aggloméré est normalement maintenu sur la pièce avant que le courant ne soit enclenché par la pression de l'électrode lorsqu'on utilise une machine à souder automatique, et on peut donc l'employer dans n'importe quelle position. Dans les cas où il n'est pas possible de retarder l'écoulement du courant lorsque l'électrode, l'aggloméré et la pièce font contact, on peut prévoir des moyens de fixer l'agglo- méré à l'électrode ou à la pièce. Ainsi, l'aggloméré peut être aiman- té lorsque c'est possible, ou être pourvu d'une trace d'adhésif insuf- fisante pour empêcher un-contact électrique, ou être façonné, par exemple être percé d'un trou conique, qui traverse complètement ou partiellement l'aggloméré suivant un axe perpendicualire à la face de contact.
L'aggloméré peut alors être coincé sur la pointe de 1' électrode.
Ainsi, l'aggloméré peut, comme le montre la Fig. 2, avoir¯
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la forme d'un cylindre comportant un trou conique 12 destiné à re- cevoir la pointe de 1' électrode 13, ains aucune partie inférier conique 14 qui entre en contact avec la pièce 15. La base de la par- tie inférieure 14 peut être plane, comme le montrent les dessins, ou peut être pointue. Le diamètre du trou 12 est tel qu'il se confor- me au diamètre de l'électrode, et le trou peut avantageusement être conique à 20 .
La hauteur ou épaisseur de l'aggloméré est avantageu- sement comprise . entre 1/8 et 2 pouce (3,17 et 12,7 mm)
L'aggloméré 16 représenté sur la Fig. 3 est de forme se:ni- cylindrique comportant une surface supérieure plane 17 de 3/8 à 1/2 pouce (9,52 à 12,70 mm) de long et de ) à 5/16 pouce (6,35 à 7,93 mm) de large, pourvue d'une ouverture 12 destinée à recevoir la poin- te de l'électrode, et En variante, l'aggloméré peut se présenter sous forme d'un prisme triangulaire ou d'un autre objet prismatique ana- logue de dimensions équivalentes. L'aggloméré représenté sur la Fig.
3 convient pour amorcer un arc dans une rainure profonde ménagée dans la pièce, la surface ronde de l'aggloméré étant placée contre le fond de la .rainure.
Si on le désire, le dessous de l'aggloméré, qu'il ait la forme d'une pastille ou qu'il soit semi-cylndriuqe peut être ra- nuré en dents de scie, comme montré en 18 sur la Fig. 3,de façon à contribuer à l'établissement d'un. contact électrique à travers tou- te pellicule recouvrant la surface de la pièce,, lorsque l'aggloméré est pressé sur celle-ci.
@ Voici maintenant des exemples d'agglomérés suivant l'inven- tion, les proportions étant, dans tous les cas, exprimées en poids : EXEMPLE 1. - Aggloméré pour souder l'acier. doux.
On mélange intimement 95 parties de poudre deier et 5 par- ties de siliciure de calcium passant au tamis B.S. de 100 mesh, com- me stabilisateur de l'arc.
On comprime les poudres mélangées dans un moule de section
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circulaire de ) pouce (12,7 mm) de diamètre à 15 tonnes par pouce carré (23,6 kg par mm2) de façon à former un disque poreux de 1/2 pouce (12,7 mm) de diamètre et de 1/16 cuce à 1/4 pouce d'épisseur (1,58 à 6,35 mm).
EXEMPLE 2. - Aggloméré d'emploi général.
On mélange intimement 60 parties d'onde de cadmin pas- sant au tamis B.S. de 200 nesh et 40 parties de silicate de sodium en poudre passant au tamis B. S. de 100 à 200 mesh.
On comprime les poudres mélangées dans un moule de section circulaire de µ pouce de diamètre (12,7 mm) et de 1/3 pouce d'épais- seur (8,45 mm) EXEMPLE 3.- Pour souder l'acier austénitique inoxydable :
Poudre de fer passant au tamis B.S. de 60 mesh 70%
Poudre de nickel " " 10%
Chrome ou ferro-chrome de haute qualité " 20%
On comprime à une pression de 5 à 40 tonnes par pouce carré, (7,9 à 63 kg par mm2) EXEMPLE 4.
Pour souder 1'aluminim:
Poudre métallique Passant au tamis B.S. de
60 mesh, comprimée à une pression de 2 à 15 tonnes par pouce carré (3,15 à 23,6 kg par mm20 EXEMPLE 5 . - Pour souder les alliages d'aluminium:
Poudre d'aluminium mélangée avec des métaux purs et les poudres d'alliage à teneur élevée nécessaires pour assortir la comp sition à celle de l'alliage.
On comprime à une pression comprise entre 2 et 5 tonnes par pouce carré. (3,15 et 7,9 kg par mm2)
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EXEMPLE 6.- Pour souder le cuivre et le bronze :
Poudre de cuivre et poudre d'alliage métallique s'il le faut., suivant 1'alliage
On comprime à une pression comprise entre 2 et 5 tonnes par pouce carré (3,15 et 7,9 kg par mm2)
Dans chacun des exemples 3 à 6, on comprime les poudres de façon à obtenir une pastille poreuse.
REVENDICATIONS.
1. Aggloméré destiné à être utilisé pour établir un arc stable entre une électrode de soudure et une pièce à travailler, caractérisé en ce qu'il comprend une masse agglomérée, comprenant un métal en poudre ou un oxyde de cadmium pulvérulent de conducti- vité électrique telle qu'il devienne rapidement incandescent lors- qu'il est traversé par le courant de soudure, l'aggloméré contenant des vides réels ou latents.